云南马关地区新生代碧玄岩中地幔包体研究

自晚新生代以来,由于受印度-亚洲板块碰撞和青藏高原整体快速抬升的影响,在云南省东南的马关地区发育了大量新生代碱性火山岩.其中有的火山岩中含有丰富的地幔包体.本文提供了马关八寨碧玄岩和钾玄岩的2个全岩化学分析资料,以及石榴二辉橄榄岩、尖晶二辉橄榄岩、石榴辉石岩和石榴二辉岩包体的全岩化学和电子探针分析结果,采用矿物温压计获得各种地幔包体的平衡温压条件,建立了本区地幔地温线,并与世界典型大地构造单元的地温线进行了对比.研究表明,石榴石二辉橄榄岩的平衡温压为1209℃～1230℃和2.13～2.93CPa,石榴石二辉岩为1034℃～1095℃和1.69～2.35CPa,尖晶石二辉橄榄岩的平衡温压为944℃～1072℃和1.46～2.74GPa,其对应的深度分别为69～93km、55～75km和48～87km.因此尖晶石二辉橄榄岩与石榴二辉橄榄岩和石榴二辉岩共存,其间没有截然的界限,而是一种过渡关系.由包体平衡温压建立的上地幔地温线与华北地区地温线一样,位于澳大利亚克拉通东缘地温线与碱性玄武岩省地温线之间,但本区地温线显著高于华北地温线,与本区具有高于华北地区的大地热流值相吻合.这证明各种辉石岩和橄榄岩包体来自地幔.根据平衡压力反演的包体起源深度推测,含石榴石的二辉橄榄岩可能来源于岩石圈底部或软流圈.基于上述研究,结合高原及滇西地区新生代钾质岩浆活动时空结构的研究成果,提出马关地区新生代碱性岩浆活动和地幔包体的成因,与印度-欧亚大陆俯冲碰撞诱发的软流圈横向地幔流的活动有关.     

中国东部某些地区碱性玄武岩中包体的温度、压力的计算

一、概述中国东部新生代碱性玄武岩系列的火山岩中广泛分布着超镁铁岩包体。这些包体是我们直接能观察到的该地区上地幔的标本。它对于了解该地区上地幔物质组成和地温分布具有重要的意义。现仅就收集到的包体资料,侧重对其温度压力条件进行估计,尝试着对这些地区上地幔的组成和地温分布进行一些讨论。超镁铁岩包体主要是尖晶石二辉橄榄岩。在浙江和福建等地还分布有石榴石二辉橄榄岩。此外,还有少量的纯橄榄岩、斜方辉石岩、单斜辉石岩、二辉石岩,含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩     

玄武岩深源岩石包体及金伯利岩中的尖晶石

我国东部新生代玄武岩中深源岩石包体内的尖晶石类矿物属铬尖晶石和铁尖晶石，金伯利岩及其地幔岩包体和金刚石中的尖晶石类矿物主要为铝铬铁矿。玄武岩中橄榄岩类包体内的尖晶石比其辉石岩类包体中的尖晶石含Ｃｒ高，含Ａｌ低，这与Ｃｒ为相容元素、Ａｌ为不相容元素、玄武岩中橄榄岩类包体是上地幔部分熔融出玄武岩浆后的残留物及其上地幔岩石的捕虏体、而辉石岩类是玄武岩浆结晶的产物有关。玄武岩中深源岩石包体中的尖晶石明显地比金伯利岩中的粗晶、地幔岩石包体及金刚石中的尖晶石含Ｃｒ低，含Ａｌ高，其主要原因是前者比后者形成的压力低     

甘肃好梯超镁铁煌斑岩中深源包体及巨晶

本文对甘肃好梯超镁铁煌斑岩中上地幔包体和巨晶进行了详细研究,结果表明本区尖晶石二辉橄榄岩包体来自大约62km深处,而石榴石二辉橄榄岩来自约92km深处。后者在岩相学、矿物学方面表现出明显的地幔交代作用特征,表明石榴石二辉橄榄岩为与寄主煌斑岩有关的成因包体。另外本区两种单斜辉石巨晶和橄榄石巨晶为高压结晶作用的产物。     

新疆西克尔碧玄岩中的地幔橄榄岩包体

在新疆西克尔地区发现了尖晶石相橄榄岩包体。这些包体的寄主岩石为碧玄岩,其K-Ar同位素年龄为19.76～21.90 Ma。岩相学和矿物化学研究表明西克尔橄榄岩包体具有典型的岩石圈地幔橄榄岩包体的特征。利用矿物温压计对包体的平衡温压进行估算,发现西克尔地幔橄榄岩包体的平衡温压为736～1017℃和1.7～2.2GPa,与西南天山托云地区晚白垩纪火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体(平衡温压为818～1113℃和1.5～2.0GPa)相比,具有温度明显偏低,而压力明显偏高的特点。这说明西克尔地区的地幔橄榄岩包体没有受到地幔热异常事件的影响,因此可以代表塔里木板块岩石圈地幔的原始性质。这对于研究塔里木盆地岩石圈地幔的热结构和地球化学特征以及塔里木盆地内大量幔源岩浆的成因具有重要意义。     

苏皖毗邻地区玄武质岩石中的超镁铁岩包体及其成因探讨

在苏皖两省接壤地带,新生代碱性玄武质岩石广泛分布,其中富含超镁铁质岩(主要为尖晶石二辉橄榄岩)包体。尖晶石二辉橄榄岩包体的低熔组分随Mg/(Mg+∑Fe)值降低而增加,矿物组成和矿物化学成分较稳定,过渡金属和REF分配型式近于原始地幔值,表明它们部分熔融程度低,估算均来自上地幔的56-100km深度,一般为低度部分熔融熔出玄武岩浆后的地幔橄榄岩的残留相。     

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE 及Pb Sr Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。     

青藏东缘马关地幔岩包体的岩石学与矿物学研究

对青藏东缘新生代马关地区高钾岩系中地幔岩包体的岩石学和矿物化学成分的研究表明:马关地幔岩包体属尖晶石相橄榄岩,岩石类型主要为尖晶石二辉橄榄岩,矿物组合为橄榄石(O l) 斜方辉石(O px) 单斜辉石(Cpx) 尖晶石(Sp l),含极少量金云母和角闪石。橄榄石以贵橄榄石为主,部分为镁橄榄石,其Fo值为89.72~90.47,M g#值为89.75~90.51;斜方辉石的En分子为88.00~89.59,M g#值为90.21~91.16,C r#值为3.31~6.23;单斜辉石主要为透辉石,少量为顽透辉石,成分上表现为高C a(wC aO=18.71%~20.78%)、高A l(wA l2O3=6.00%~7.30%)、高M g#值(89.93~91.57)和低C r#值(5.13~8.74);尖晶石为铬尖晶石,其w(C r2O3)为7.62%~12.88%。矿物化学成分指示:马关尖晶石二辉橄榄岩包体属A型包体,为低度熔融后的大陆地幔橄榄岩。温压估算表明,马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压分别为900℃~1 150℃和1.29 GPa~2.20 GPa(相当于地下深度45 km~71 km),其上地幔地温曲线与大洋地温曲线一致,显示马关地区岩石圈地幔具有很高的热流值,暗示青藏东缘及邻区于0~16 M a期间有热的软流圈地幔上涌,地幔上涌在构造上的响应即是青藏东缘乃至整个东亚地区区域性岩石圈的东-西向伸展。     

内蒙古阿巴嘎旗新生代玄武岩中超镁铁岩包体的特征

内蒙古东部阿巴嘎旗及其以北地区第四纪更新世钠质碱性火山岩中发现的超镁铁岩包体,主要为尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄榄岩、橄榄二辉岩、尖晶石单斜辉石岩和单斜辉石巨晶以及辉长岩、花岗闪长岩、石英长石片麻岩等壳源包体。超镁铁岩包体和巨晶的岩相学特征显示它们不是寄主玄武岩岩浆分离结晶堆积体;其主要元素、稀土元素特征与阿尔卑斯型橄榄岩相似,其组成接近于原始地幔岩值;同位素地球化学特征表明它们与寄主岩-玄武岩浆不是同源的;尖晶石二辉橄榄岩包体形成的平衡温度和压力范围分别为1056.9℃～1103.1℃,压力为1.50～1.84GPa,形成相当深度为49.5～60.72km。辉石岩包体形成温度为887.1℃～958.6℃,压力为1.25～1.4GPa,形成相当深度为41.25～46.2km。寄主玄武岩形成温度1390℃～1450℃,压力1.75～2.20GPa,形成相当深度为60～70km。可以认为,研究区在新生代发生了软流圈地幔上涌,导致岩石圈减薄以及地壳的拉张,大量岩浆物质沿构造通道溢出地表。其中超镁铁岩包体与寄主玄武岩浆之间没有熔体与残余物这种成因联系,它们是寄主玄武岩浆在上升过程中捕获的岩石圈地幔碎块。     

女山超镁铁岩包体及其形成的温压条件

安徽女山含有丰富的超镁铁岩包体，它们赋存在两种寄主岩中。根据副矿物种类不同可分为Ｓｐ－二辉橄榄岩、Ｈｂ－二辉橄榄岩和Ｇａ－二辉橄榄岩。本区超镁铁岩包体在地幔中遭受不同的地质事件局部熔融、变形作用和重结晶作用。笔者采用几种不同的方法对本区包体形成的温压条件进行了估算，其形成的温度ｔ／℃为１０２８～１２２３，压力ｐ／ＧＰａ为１．４３～３．５７。本区上地幔的形成与Ｒｉｎｇｗｏｏｄ的模拟地幔岩（Ｐｙｒｏｌｉｔｅ）成分接近，也与我国东部其他地区上地幔的成分接近     

滇东南马关地区新生代钾质玄武岩中幔源包体研究 : 深部物质组成与动力学过程探讨

滇东南马关地区新生代钾质玄武岩携带的幔源包体为研究该地区上地幔性质提供了物质基础。分析表明,全岩及单矿物中的玄武质组分与M gO含量之间均有很好的负相关性,与世界尖晶石二辉橄榄岩的变化趋势一致,表明橄榄岩包体代表了成分均一的上地幔经不同程度部分熔融后的残余;绝大多数包体亏损LREE及除U、Th以外的其他不相容元素,SrN-d同位素组成单一(87Sr8/6Sr=0.7022～0.7029,Nεd=9.5～12.3),显示了M ORB型地幔的成分特点。相对亏损橄榄岩(Fo>90)的平衡温度(928～959℃)低于饱满型橄榄岩F(o<90,956～1110℃)。这些特征表明,马关橄榄岩包体很可能代表了MORB型软流圈地幔底辟上涌、减压熔融后新增生的岩石圈地幔。     

吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩。岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留。矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km 深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象。Sr-Nd-Hf 同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而 Re-Os 同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦。因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生。     

江苏东海县幔源橄榄岩包体及其深部构造意义

东海县境内仅有两个碱性玄武岩火山口(平明山和安峰山)形成于晚新生代，K-Ar同位素年龄测定，平明山为4．02～6．38Ma，安峰山为7．3～12．3Ma。岩石学和地球化学特征揭示包体寄主岩为碧玄岩，岩浆没有经历明显分异和同化混杂作用。平明山碧玄岩含有丰富幔源包体，包括尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和二辉岩。采用：Bertrand等(1985)和Kohler等(1990)的温度-压力计估算了包体平衡温度和压力分别为830～900℃和1．5～1．7GPa。根据温压资料构建的古地温曲线，对应于大陆热流值75mW／m^2和岩石圈厚度55km。氧化缀饰法揭示本区橄榄岩包体经历了高温低应变速率塑性流动变形，形成各种类型的位错构造。高温高压实验测定，二辉橄榄岩Vp速度为8．0～8．2km／s，Vs速度为4．50～4．77km／s。中国大陆科学钻(CCSD)附近幔源橄榄岩包体的发现对东海地区岩石圈厚度、物质组成、热结构和底侵作用动力过程提供了重要约束。     

估算上地幔温压条件与氧化状态的最新热力学方法

上地幔的温压条件与氧化状态,对于了解上地幔的热结构、物态与相关系、深部地质作用、特别是岩浆起源及超镁铁岩的成因具有重要的意义。本文概述了近年来新提出的估算尖晶石、石榴石二辉橄榄岩相矿物平衡的温度、压力和氧逸度的热力学方法,对于从事金伯利岩、蛇绿岩和上地幔橄榄岩包体的研究具有重要的实用价值。     

云南马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压条件及其指示意义

摘要：依据云南马关地区8个尖晶石二辉橄榄岩包体中X个单斜辉石．斜方辉石矿物对的电子探针成分。采用T0哪、T8Im二辉石温度计和了TBK90Ga、TWS91cn、TZ93Ca单辉石温度计估算了其平衡温度，用PMSOen、PMSodi压力计估算了其平衡压力。温压估算表明，马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压分别为900—1150℃和1．29—2．20GPa(相当于地下深度45—71km)。由TMSOen与PMSOen、TMSOdi与PMSOdi的估算结果所分别构筑的马关地区上地幔地温曲线与大洋地温曲线非常吻合，显示马关地区上地幔具有很高的热流值，暗示青藏东缘及邻区于0—16Ma期间有热的软流圈地幔上涌，地幔上涌在构造上的响应即是青藏东缘乃至整个东亚地区区域性岩石圈的东．西向伸展。     

湖北大洪山地区彭家塝岩管中首次发现新鲜的石榴石二辉橄榄岩包体

本文通过对湖北大洪山地区金伯利岩管中新发现的石榴石二辉橄榄岩包体岩石学、岩石化学、矿物化学、地球化学的研究表明,古生代时大洪山地区的上地幔是交代地幔,主元素有十分微弱的亏损;通过地质温、压计算表明,该区金伯利岩岩浆来源深度大于120km。     

我国六合、张家口碱性玄武岩内橄榄岩包体中的高密度二氧化碳流体包裹体

碱性玄武岩,特别是时代较新的第三纪、第四纪碱性玄武岩中,常常含有以尖晶石二辉橄榄岩为主的超镁铁岩包体。这类超镁铁岩包体一般被认为是来自上地幔的岩石碎块。因此,对它们进行深入的研究,对于探讨下地壳-上地幔中的地质作用过程、上地幔的局部     

云南中甸峨眉山玄武岩中超基性－基性岩包体元素地球化学分析

峨眉山大火成岩省于滇西地区广泛发育有一系列的镁铁-超镁铁质岩体,但对于其中地幔包体的报道还相对较少。本次研究在云南中甸地区峨眉山玄武岩中发现了岩性表现为由纯橄岩→辉橄岩→橄辉岩→苦橄岩→辉长岩→辉绿辉长岩→辉绿岩变化系列的超基性-基性岩包体。通过对包体岩石开展元素地球化学分析研究,结果表明:形成包体的原始超基性岩浆属于峨眉山地幔柱活动产物,且与主岩形成背景相似,其岩浆源区位于难熔的方辉橄榄岩区与石榴二辉橄榄岩区的过渡部位,受岩石圈地壳混染程度较低。结合丽江苦橄岩性质,认为滇西地区上地幔存在早阶段峨眉山地幔柱活动。     

黑龙江五大连池老黑山火山熔岩中首次发现地幔超镁铁岩包体

八三年九月,我院岩矿专业学生张泽明、袁晓江在黑龙江五大连池老黑山火山富钾基性熔岩流(石龙)中,发现了幔源超镁铁包体.这是在该区新期熔岩中首次找到的幔源包体.据薄片观察和电子探针分析,包体为尖晶石二辉橄榄岩,由镁橄榄石、铬透辉石、铬尖晶石(及斜方辉石)组成.包体在熔岩中分布零散,直径只有一到数厘米.初步估算超镁铁包体与寄主岩浆的平衡温度为1455℃、压力为29.4千巴.包体的初步研究成果已载入他们的毕业论文中.新期火山熔岩中幔源包体的发现.对于研究五大连池富钾基性岩浆的起源、演化和该地区上地幔的物质组成及热状态,有重要价值.     

造山带陆壳增厚的一个岩石学记录——以济南辉长岩及其包体研究为例

深部陆壳的生长及壳幔相互作用是地质学家们关注的一个问题。火成岩及其中的深源包体是研究壳幔深部作用的一个重要途径。文中以济南辉长岩及其深源包体的研究为例,揭示华北陆台地区造山带陆壳增厚的特征。济南辉长岩具造山带火成岩属性。辉长岩中首次发现的尖晶石单辉岩和石榴石单辉岩包体与中国东部新生代玄武岩中的辉石岩包体不同,其主要矿物为深绿辉石,以及钙铝榴石、钙长石、方解石等一些富钙矿物和镁铁尖晶石等。这些辉石岩包体并非来源于上地幔,对岩石组构、矿物组成以及矿物化学研究表明,辉石岩包体也不是从寄主辉长岩中直接结晶出来的。根据相平衡关系、矿物化学特征研究以及热力学计算表明,这种特殊类型的单辉岩包体来自大约５０～６０ｋｍ的深部陆壳,可能是下地壳富钙物质与岩浆底侵作用的产物。这些记录表明本区燕山期是一个增厚的陆壳。